内容正文:
2025年四川省乐山市第一中学校高2022级高三二模测试
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40 Fe-56
第Ⅰ卷选择题(共42分)
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 嘀嗒嘀嗒,时间都去哪儿了!计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是
A. 制作日晷圆盘的石材,属于无机非金属材料
B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金
C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为
D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质子数为55
【答案】C
【解析】
【详解】A.制作日晷圆盘的石材主要为大理石,属于无机非金属材料,A正确;
B.由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金,机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金,B正确;
C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为SiO2,C错误;
D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质量数为135,质子数为55,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. F-的离子结构示意图:
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 丙炔的键线式:
D. H2O分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.F-最外层有8个电子,离子结构示意图:,故A错误;
B.基态碳原子的轨道表示式:,故B错误;
C.丙炔的三个碳原子在一条线上,故C错误;
D.H2O分子的空间构型为V型,所以球棍模型为:,故D正确;
故选D。
3. 茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法不正确的是
A. 可使酸性溶液褪色 B. 可发生取代反应和加成反应
C. 分子中含有3种官能团 D. 可与金属钠反应放出
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物含有碳碳双键和羟基,可使酸性溶液褪色,A正确;
B.该化合物含有羧基、羟基、酯基,可发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,B正确;
C.分子中含有羧基、羟基、酯基、碳碳双键共4种官能团,C错误;
D.该化合物含有羧基、羟基,可与金属钠反应放出,D正确;
故选C。
4. 氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,再经加热蒸发结晶析出硫酸铵,过滤干燥后得化肥产品。关于该工艺说法正确的是
A. 1 L0.1mol/L氨水中含有的数目为0.1NA
B. 0.01mol/L 溶液中,、与的数目之和为0.01NA
C. 每氧化1mol ,转移的电子数为2 NA
D. 若将2mol 与1mol 置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水中一水合氨为弱碱,只能发生部分电离,含有的数目小于0.1NA,A错误;
B.不确定溶液体积,不能计算物质的量,B错误;
C.在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,硫元素化合价由+4变为+6,则每氧化1mol ,转移的电子的物质的量为2mol,数目为2NA,C正确;
D.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,进行不彻底,生成分子数小于2NA,D错误;
故选C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 过量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+2OH-=+H2O
B. 向 溶液中加入酸性溶液:
C. 向溶液中滴入过量的氨水:
D. 向溶液中加入过量的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH-=,A错误;
B.酸性氧化,被还原得到Mn2+,B正确;
C.氨水弱碱性,不与氢氧化铝反应,向溶液中滴入过量的氨水得到Al(OH)3,不是,C错误;
D.溶液过量,全部反应,产物全部转变为BaCO3沉淀,D错误;
故选B。
6. 下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,不正确的是
A. 提纯粗苯甲酸,可以用重结晶法
B. 蒸馏时,冷却水从下口进,从上口出
C. 分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 在进行蒸馏操作时,温度计的水银球应伸入液面下,便于测量温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸在水中溶解度较小且受温度影响较大,粗苯甲酸含有较多不溶性物质和可溶性物质,可溶解后过滤除去不溶性杂质后通过重结晶方法提纯苯甲酸,故A正确;
B.冷却水应从下口进上口出,在冷凝管中停留时间长,冷却效果好,故B正确;
C.防止上下层液体相互混合,则分液操作时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故C正确;
D.温度计测定馏分的温度,则蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误;
故选D。
7. 一种锂离子电池、锂离子电容器中非水电解液添加剂如图所示,四种元素中X、Y、Z处于同一周期,W原子序数最大,且最外层电子是内层电子一半。下列说法正确的是
A. 是离子化合物 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 简单氢化物的沸点:
【答案】D
【解析】
【分析】四种元素中X、Y、Z处于同一周期,W原子序数最大,且最外层电子是内层电子的一半,则W可能为Li(排除)、P,说明四种元素均为第三周期元素。根据添加剂的结构示意图可知,X形成4个共用电子对,X为C,Y形成2个共用电子对,Y为O,则Z为F,据此分析判断。
【详解】A.为PF3,只存在共价键,属于共价化合物,故A错误;
B.同一主族,从上到下,非金属性减弱;同一周期,从左到右,非金属性增强,O的非金属性大于P,即非金属性:,故B错误;
C.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径:,故C错误;
D.水分子和HF分子间均存在氢键,甲烷分子间不能形成氢键,且常温下水为液体,HF为气体,因此简单氢化物的沸点:,故D正确;
故选D。
8. PtF6是极强的氧化剂,用Xe和PtF6 可制备六氟合铂酸氙[XeF]+[Pt2F11]-,制备方式如图所示。下列说法错误的是
A. 六氟合铂酸氙是离子化合物
B. 六氟合铂酸氙中Xe元素的化合价为+2价
C. 上述制备过程的催化剂是F-和PtF
D. 上述制备过程中属于氧化还原反应的有②③
【答案】C
【解析】
【详解】A.六氟合铂酸氙[XeF]+[Pt2F11]-含有阴、阳离子,因此六氟合铂酸氙是离子化合物,故A正确;
B.六氟合铂酸氙中含有[XeF]+,则Xe元素的化合价为+2价,故B正确;
C.根据图中分析,上述制备过程的催化剂是F-,PtF不是催化剂,故C错误;
D.反应②中Xe元素化合价升高,Pt元素化合价降低,反应③中Xe元素化合价升高,Pt元素化合价降低,因此上述制备过程中属于氧化还原反应的有②③,故D正确。
综上所述,答案为C。
9. 如图为冰晶体的结构模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有关说法正确的是
A. 每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H-O键形成冰晶体
B. 冰晶体是四面体型的空间网状结构,属于原子晶体
C. 冰晶体熔化时,水分子之间的空隙增大
D. lmol冰晶体中最多含有2mol氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过氢键作用形成冰晶体,故A错误;
B.冰晶体虽然具有空间网状结构,但分子之间是氢键,所以是分子晶体,故B错误;
C.由于氢键有方向性,分子之间的空隙较大,当晶体熔化时,氢键被破坏,水分子之间的空隙减小,故C错误;
D.每个水分子向外伸出4个氢键与另外四个水分子形成四面体,根据均摊法lmol冰晶体中最多含有2mol氢键,故D正确;
故答案为D
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物略去)。下列说法正确的是
A. 沸点:丁<丙,热稳定性:丁>丙
B. X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐,且能反应生成N
C. Y与Z形成的化合物中,阴、阳离子个数比可以为1∶1
D. 基态Y原子核外未成对电子数为3
【答案】B
【解析】
【详解】乙是一种“绿色氧化剂”,乙是,会分解生成氧气与氢气,据转化关系易知M是;乙和丁的组成元素相同,则丁是;化合物N是具有漂白性的气体(常温下),N是,丙是,则甲是硫化物;X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的,Z是Na元素;X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。
A.沸点:,热稳定性:,选项A错误;
B.能和反应生成,选项B正确;
C.、两种化合物中,阴、阳离子个数比均为1∶2,选项C错误;
D.基态氧原子核外未成对电子数为2,选项D错误;
答案选B。
11. 离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,铝电极的电极反应式为:Al-3e-+7AlCl=4Al2Cl
B. 放电时,磷酸铁锂电极中锂元素被氧化
C. 充电时,电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极
D. 充、放电时,磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】以离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极,失电子发生氧化反应,根据图像可知转化为,负极电极反应式为:,磷酸铁锂为正极,铁元素被还原,电极反应式为:;则充电时,铝电极为阴极,磷酸铁锂为阳极,据此分析;
【详解】A.由分析可知,铝电极为负极,发生反应:,故A正确;
B.放电时,磷酸铁锂电极为正极,由电极反应可知,锂元素化合价不变,铁元素被还原,故B错误;
C.电子不经过电解液,充电时,电子由电源负极流出,流入Al电极,再经磷酸铁锂电极流出,流入电源正极,故C错误;
D.放电时磷酸铁锂电极中三价铁被还原为二价铁,充电时则相反,故D错误;
故选A。
12. 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
【答案】B
【解析】
【分析】主反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,乙醇的选择性上升,则250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是①;主反应和副反应均为放热反应,温度升高,主反应和副反应的平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线;同理,③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,④表示250℃时乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线。
【详解】A.根据盖斯定律,反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)可由主反应+副反应得到,由于主反应和副反应都为放热反应,故反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)的∆H<0,A错误;
B.由图可知,250℃、0.5MPa下乙醇的选择性为90%,升高温度主反应逆向移动,故300℃、0.5MPa下反应足够的时间S(乙醇) <90%,B正确;
C.根据分析,曲线③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,C错误;
D.曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线,副反应的热效应小可忽略,原因是随温度升高,主反应逆向进行,不利于主反应的进行,D错误;
故选B。
13. 由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物,原子填充在与(或)围成的四面体空隙中,晶胞棱边夹角均为,设为阿伏加德罗常数的值。已知:A点、B点原子的分数坐标分别为和。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式:
B. C点原子的分数坐标是
C. 距离原子最近且等距的原子有2个
D. 若晶胞中与原子数相同,晶体密度为
【答案】C
【解析】
【分析】晶胞中Cu的个数为1+8×+4×=4,Se在晶胞内部,个数为8个,Ga或In的个数为6×+4×=4个。
【详解】A.根据分析,Cu:Ga(In):Se=1:1:2,该晶体的化学式:,A正确;
B.由晶胞图可知,C点原子的分数坐标是,B正确;
C.由中心的Cu原子可知,距离原子最近且等距的原子有4个,C错误;
D.若晶胞中与原子数相同,则晶胞中有4个Cu,2个Ga,2个In,8个Se,晶胞的质量为g=,晶胞的体积为a2c×10-30cm3,则晶体密度为,D正确;
答案选C。
14. 某温度下,保持溶液中mol·L-1,通过调节pH使、形成氟化物而分离,体系中pH与pX[X表示、、]的关系如图所示。已知:;。下列叙述错误的是
A. ①为pH与的关系 B.
C. ①与②线的交点的pH为2.3 D. 时,
【答案】D
【解析】
【分析】根据可知,pH增大,H+的浓度减小,F-的浓度增大,−lgc(F-)减小,则①为pH与pc(F-)的关系,根据pc(F-)=1时,pH=3.2,则,根据③给的点可知,Ksp=10-5.4×(10-1)2=10-7.4,根据②给的点可得,此时,则c(F-)=1mol/L,则Ksp=10-5.7×12=10-5.7,根据Ksp(BaF2)>Ksp(PbF2),所以Ksp(BaF2)=10-5.7,Ksp(PbF2)=10-7.4,③为pc(Pb2+)与pH的关系,②为pc(Ba2+)与pH的关系,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,①为pH与pc(F-)的关系,A正确;
B.根据分析可知,Ksp(BaF2)=10-5.7,B正确;
C.①与②线的交点为c(F-)=c(Ba2+)=,,c(H+)=10-2.3mol/L,则pH为2.3,C正确;
D.当pH=2时,,则c(F-)=10-22mol/L<c(H+),溶液中c(Ba2+)=mol/L=10-1.3mol/L>c(H+),则c(Ba2+)>c(H+)>c(F−)>c(OH−),D错误;
故答案为:D。
第Ⅱ卷非选择题(共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)。
15. 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124−R4V4O12+4OH−(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【答案】 ①. V2O5+2H+=2VO2++H2O ②. SiO2 ③. 0.5 ④. Fe(OH)3、Al(OH)3 ⑤. 碱 ⑥. K+ ⑦. 2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑
【解析】
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+.氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为VO2+,再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH-,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知,碱性条件下利用反应逆向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5,以此解答该题。
【详解】(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V元素化合价不变,说明不是氧化还原反应,根据原子守恒可知反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O;二氧化硅与酸不反应,则“废渣1”的主要成分是二氧化硅;
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,V元素化合价从+4价升高到+5价,而氧化剂KClO3中氯元素化合价从+5价降低到-1价,则根据电子得失守恒可知需要氯酸钾的物质的量为少3mol÷6=0.5mol;
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中,同时生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,则“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)根据方程式可知为了提高洗脱效率,反应应该向逆反应方向进行,因此淋洗液应该呈碱性;
(5)由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾,则“流出液”中阳离子最多的是钾离子;
(6)根据原子守恒可知偏钒酸铵(NH4VO3“煅烧”生成七氧化二钒、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑。
16. 重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需pH,如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3
pH
3.7
9.6
11.1
8
9
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填字母,下同)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;
已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR―→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是____________。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
(3)还原过程在酸性条件下进行,每消耗0.8 mol Cr2O转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O的废水,该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3溶液。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?________(填“能”或“不能”),理由是_____________。
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-20,假设溶液的c(Cr3+)=0.01mol/L,当pH应为______时开始生成沉淀。
【答案】 ①. A ②. AB ③. CD ④. 3S2O+4Cr2O+26H+===6SO+8Cr3++13H2O ⑤. 不能 ⑥. 因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O还原到低价态 ⑦. 8
【解析】
【详解】I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4,
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2,故答案为A;
(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;故答案为AB;CD;
(3)每消耗0.8molCr2O72-转移4.8mole−,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-,则反应的离子方程式为:3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O;故答案为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+===6SO42-+8Cr3++13H2O
Ⅱ.(1)若用Cu电极来代替Fe电极,在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子,该离子不具有还原性,不能和重铬酸根之间发生反应,故答案为不能;因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态;
(2)由Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-20可得Ksp=c(Cr3+)×c3(OH−)=0.01×c3(OH−)=1×10-20,c(OH−)=1×10-6,所以c(H+)=1×10-8,pH=8,故答案为8
17. 无机含氮化合物在工业和环境领域具有重要的应用价值
(1)已知催化氧化反应,机理如下:
ⅰ: (a>0)
ⅱ: (b>0)
反应过程能量变化如图:
①反应的___________(用含有a和b的代数式表示)
②反应时,与快速平衡。已知温度升高,的生成速率反而降低,表现为“负的活化能”,根据化学反应原理解释其原理是:___________。
(2)硝酸是重要的化工原料,工业生产硝酸的流程如图所示:
步骤Ⅰ:制高纯氢
所得中含有少量气体,影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收: (注:代)
①利于被吸收的反应条件有___________(填选项)。
a.降低温度 b.减小压强
c.减小浓度 d.增大浓度
步骤Ⅱ:合成氨
在保持350℃、和新型催化剂下,将与以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应
②下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填选项)
a.的浓度不再变化 b.容器体积不再变化
c.和的物质的量之比不再变化 d.容器内气体的密度不再变化
e.体积分数不再变化
③在上述条件下,平衡时容器体积变成起始的75%。该温度下,该反应的平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数)。
步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ:催化氧化制硝酸
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量___________反应物总能量(填“高于”、“低于”或“等于”),步骤Ⅴ在反应前需将冷却。冷却有利于提高产率,原因是___________(写出一点即可)。
(3)肼燃料电池是一种新型的将燃料的化学能直接转化为电能的装置。写出肼燃料电池,用做电解液负极的电极反应:___________。
【答案】(1) ①. -(a+b) ②. 温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)降低,反应ii 速率降低,的生成速率降低
(2) ①. ad ②. abcd ③. 48 ④. 低于 ⑤. 防止温度高造成HNO3分解(或温度高NO2溶解度降低)
(3)N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
【解析】
【小问1详解】
①由盖斯定律可知,反应ⅰ+反应ⅱ可得反应 =-(a+b);
②反应ⅰ的<0,为放热反应,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)降低,反应ii 速率降低,的生成速率降低。
【小问2详解】
①利于CO被吸收就是要增大CO的转化率,降低温度、增大压强、增大[Cu(NH3)2]Ac(aq)浓度或增大NH3浓度均可使平衡向右移动,故选ad;
②a.的浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故a选;
b.在恒压条件下反应该反应,容器的体积不断减小,当容器体积不再变化时,说明反应达到平衡,故b选;
c.将与以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应,则反应过程中和的物质的量之比发生变化,当和的物质的量之比不再变化时,说明反应达到平衡,故c选;
d.该反应过程中气体总质量不变,但总体积减小,密度增大,当容器内气体的密度不再变化时,说明反应达到平衡,故d选;
e.设起始时与的物质的量均为amol,则由可知,若的转化量为mmol,则气体的物质的量减少2mmol,的体积分数为=50%,为定值,故e不选;
答案为:abcd;
③根据已知条件列出三段式:
平衡时容器体积变成起始的75%,则,x=0.25mol,则该反应的平衡常数;
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量低于反应物总能量。冷却NO2有利于提高HNO3产率,是因为HNO3受热易分解为NO2、O2等物质,另外,温度高也会降低NO2在水中溶解度,从而降低HNO3产率,因此冷却NO2有利于提高HNO3产率是因为防止温度高造成HNO3分解
【小问3详解】
肼-氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
18. 文拉法辛一种新型抗抑郁药,其部分合成路线如图所示:
已知:
I.
Ⅱ.RCH2ClRCH2NR2′
Ⅲ.ROHRBr
回答下列问题:
(1)A的名称为_____。
(2)请用“*”标出G中所有手性碳原子_____。
(3)C中的含氧官能团名称为______。写出B→C的化学方程式_____。
(4)试剂X的结构简式为_____。
(5)D→E的反应类型为_____。
(6)同时满足下列条件的C的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基 ②能发生银镜反应 ③与FeCl3发生显色反应
其中,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1的结构简式为_____。
【答案】(1)苯酚 (2)
(3) ①. 醚键、酮羰基 ②. +ClCOCH2Cl+HCl
(4)NH(CH3)2
(5)还原反应 (6) ①. 12种 ②.
【解析】
【分析】由A的分子式和B的结构简式,结合A到B的转化条件可知,A的结构简式为:,由F的结构简式和E到F的转化条件并结合题干已知信息Ⅲ可知,E的结构简式为:,由E的结构简式和D到E的转化条件可知,D的结构简式为:,由B的结构简式和B到C的转化条件并结合已知信息Ⅰ可知,C的结构简式为:,由C和D的结构简式和C到D的转化条件并结合已知信息Ⅱ可知,试剂X的结构简式为:NH(CH3)2,据此分析解题。
【小问1详解】
由A的分子式C6H6O和B的结构简式,结合A到B的转化条件可知,A为苯酚。
【小问2详解】
手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的碳原子,则G中有1个手性碳原子,如图所示。
【小问3详解】
根据分析,C的结构简式为,含氧官能团名称为醚键、酮羰基;B→C发生信息反应I,反应的化学方程式为+ClCOCH2Cl+HCl。
【小问4详解】
根据分析,C、D的结构简式分别为和,由C和D的结构简式和C到D的转化条件并结合已知信息Ⅱ可知,试剂X的结构简式为:NH(CH3)2。
【小问5详解】
根据分析,D为,E为,则D→E是酮羰基被还原,该反应为还原反应。
【小问6详解】
根据分析,C的结构简式为,C的同分异构体能发生银镜反应且能与FeCl3发生显色反应,说明分子中含有1个-CHO和1个酚羟基,苯环上有两个取代基,则其中一个取代基为酚羟基,另一个取代基可为 、、、共4种,苯环上两取代基还有邻、间、对三种位置,则C的同分异构体共有种;其中,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1,说明分子中含有1个甲基,其两取代基处于对位,可推知其结构简式为。
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2025年四川省乐山市第一中学校高2022级高三二模测试
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40 Fe-56
第Ⅰ卷选择题(共42分)
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 嘀嗒嘀嗒,时间都去哪儿了!计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是
A. 制作日晷圆盘的石材,属于无机非金属材料
B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金
C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为
D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质子数为55
2. 下列化学用语表达正确的是
A. F-的离子结构示意图:
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 丙炔的键线式:
D. H2O分子的球棍模型:
3. 茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法不正确的是
A. 可使酸性溶液褪色 B. 可发生取代反应和加成反应
C. 分子中含有3种官能团 D. 可与金属钠反应放出
4. 氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,再经加热蒸发结晶析出硫酸铵,过滤干燥后得化肥产品。关于该工艺说法正确的是
A. 1 L0.1mol/L氨水中含有的数目为0.1NA
B. 0.01mol/L 溶液中,、与的数目之和为0.01NA
C. 每氧化1mol ,转移的电子数为2 NA
D. 若将2mol 与1mol 置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 过量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+2OH-=+H2O
B. 向 溶液中加入酸性溶液:
C. 向溶液中滴入过量氨水:
D. 向溶液中加入过量的溶液:
6. 下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,不正确的是
A. 提纯粗苯甲酸,可以用重结晶法
B. 蒸馏时,冷却水从下口进,从上口出
C. 分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 在进行蒸馏操作时,温度计的水银球应伸入液面下,便于测量温度
7. 一种锂离子电池、锂离子电容器中非水电解液添加剂如图所示,四种元素中X、Y、Z处于同一周期,W原子序数最大,且最外层电子是内层电子的一半。下列说法正确的是
A. 是离子化合物 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 简单氢化物的沸点:
8. PtF6是极强的氧化剂,用Xe和PtF6 可制备六氟合铂酸氙[XeF]+[Pt2F11]-,制备方式如图所示。下列说法错误的是
A. 六氟合铂酸氙是离子化合物
B. 六氟合铂酸氙中Xe元素的化合价为+2价
C. 上述制备过程催化剂是F-和PtF
D. 上述制备过程中属于氧化还原反应的有②③
9. 如图为冰晶体的结构模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有关说法正确的是
A. 每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H-O键形成冰晶体
B. 冰晶体是四面体型的空间网状结构,属于原子晶体
C. 冰晶体熔化时,水分子之间的空隙增大
D. lmol冰晶体中最多含有2mol氢键
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物略去)。下列说法正确的是
A. 沸点:丁<丙,热稳定性:丁>丙
B. X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐,且能反应生成N
C. Y与Z形成的化合物中,阴、阳离子个数比可以为1∶1
D. 基态Y原子核外未成对电子数为3
11. 离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,铝电极的电极反应式为:Al-3e-+7AlCl=4Al2Cl
B. 放电时,磷酸铁锂电极中锂元素被氧化
C. 充电时,电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极
D 充、放电时,磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变
12. 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
13. 由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物,原子填充在与(或)围成的四面体空隙中,晶胞棱边夹角均为,设为阿伏加德罗常数的值。已知:A点、B点原子的分数坐标分别为和。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式:
B. C点原子的分数坐标是
C. 距离原子最近且等距的原子有2个
D. 若晶胞中与原子数相同,晶体密度为
14. 某温度下,保持溶液中mol·L-1,通过调节pH使、形成氟化物而分离,体系中pH与pX[X表示、、]的关系如图所示。已知:;。下列叙述错误的是
A. ①为pH与的关系 B.
C. ①与②线的交点的pH为2.3 D. 时,
第Ⅱ卷非选择题(共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)。
15. 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124−R4V4O12+4OH−(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
16. 重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需的pH,如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3
pH
3.7
96
11.1
8
9
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填字母,下同)。
ANa2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;
已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR―→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是____________。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
(3)还原过程在酸性条件下进行,每消耗0.8 mol Cr2O转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O的废水,该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3溶液。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?________(填“能”或“不能”),理由是_____________。
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-20,假设溶液的c(Cr3+)=0.01mol/L,当pH应为______时开始生成沉淀。
17. 无机含氮化合物在工业和环境领域具有重要的应用价值
(1)已知催化氧化反应,机理如下:
ⅰ: (a>0)
ⅱ: (b>0)
反应过程能量变化如图:
①反应的___________(用含有a和b的代数式表示)
②反应时,与快速平衡。已知温度升高,的生成速率反而降低,表现为“负的活化能”,根据化学反应原理解释其原理是:___________。
(2)硝酸是重要的化工原料,工业生产硝酸的流程如图所示:
步骤Ⅰ:制高纯氢
所得中含有少量气体,影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收: (注:代)
①利于被吸收的反应条件有___________(填选项)。
a.降低温度 b.减小压强
c.减小浓度 d.增大浓度
步骤Ⅱ:合成氨
在保持350℃、和新型催化剂下,将与以相同的物质的量充入反应容器中进行合成氨反应
②下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填选项)
a.的浓度不再变化 b.容器体积不再变化
c.和的物质的量之比不再变化 d.容器内气体的密度不再变化
e.体积分数不再变化
③在上述条件下,平衡时容器体积变成起始的75%。该温度下,该反应的平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数)。
步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ:催化氧化制硝酸
④步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应,放热反应生成物总能量___________反应物总能量(填“高于”、“低于”或“等于”),步骤Ⅴ在反应前需将冷却。冷却有利于提高产率,原因是___________(写出一点即可)。
(3)肼燃料电池是一种新型的将燃料的化学能直接转化为电能的装置。写出肼燃料电池,用做电解液负极的电极反应:___________。
18. 文拉法辛是一种新型抗抑郁药,其部分合成路线如图所示:
已知:
I.
Ⅱ.RCH2ClRCH2NR2′
Ⅲ.ROHRBr
回答下列问题:
(1)A的名称为_____。
(2)请用“*”标出G中所有手性碳原子_____。
(3)C中的含氧官能团名称为______。写出B→C的化学方程式_____。
(4)试剂X的结构简式为_____。
(5)D→E的反应类型为_____。
(6)同时满足下列条件的C的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基 ②能发生银镜反应 ③与FeCl3发生显色反应
其中,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1的结构简式为_____。
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